Современные методы проектирования информационных систем

ИУС (ауд. 209/2) Тел. 3051278

Лекция №7

Современные методы проектирования информационных систем

версия:
http://www.w3.org/TR/rdf-sparql11-query/

иного:

SPARQL

результирующем наборе имеется три переменных: x, y и z (показаны

Префиксное имя представляет собой метку префикса с локальным элементом (local

BASE определяет базовый IRI, используемый для разрешения относительных IRI

IRI:

http://example.org/book/book1

BASE

PREFIX book: book:book1

либо в одинарные кавычки - "...", или, '...'), либо с

Синтаксис литералов

Для удобства целые числа можно записывать непосредственно (без кавычек и явных типов данных IRI). Они интерпретируются как типизированные литералы со значением datatype, равным xsd:integer.
Десятичные числа — в которых присутствует дробная часть, отделенная '.', но не представленные в экспоненциальной форме — интерпретируются как xsd:decimal.
А числа, представленные в экспоненциальной форме — как xsd:double.
Значения типа xsd:boolean можно записать как true или false.

said, "Perhaps you would enjoy 'War and Peace'."''‘

1, что то

Синтаксис литералов

имени переменной где-либо в запросе указывает на одну и туже

Синтаксис переменных запроса

не как ссылки на отдельные безымянные вершин в данных, к

Синтаксис безымянных вершин

:p "v" .
задают уникальную метку безымянной вершины, что эквивалентно

и объект.
Существуют варианты сокращенной записи некоторых простых конструкций шаблонов

Синтаксис шаблонов триплетов

dc: http://purl.org/dc/elements/1.1/
SELECT ?title
WHERE { dc:title ?title }

что субъект упоминается в записи лишь единожды и используется для

Списки предикат-объект

могут быть отделены посредством ",".

?x foaf:nick "Alice" , "Alice_" .

Списки объектов

триплета и является альтернативой для IRI  http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type. Данное ключевое слово

rdf:type

{}.
Например, запросный шаблон этого запроса представлен групповым шаблоном запроса,

который группирует шаблоны триплетов в два основных графовых шаблона.
К

рамки на решения.
Действие ограничения распространяется на всю группу, в

Область действия фильтров

?x foaf:mbox ?mbox .
}

при помощи ключевого слова OPTIONAL, применимого к графовому шаблону:
Синтаксическая форма:
{

PREFIX foaf:
SELECT ?name ?mbox
WHERE
{
?x foaf:name ?name .
OPTIONAL
{
?x foaf:mbox ?mbox
}
}

.
@prefix rdf:

"Alice" |
________________________________________
"Alice" |

?title ?price
WHERE
{ ?
x dc:title ?title .
OPTIONAL
{ ?x

.
:book1 dc:title "SPARQL Tutorial" .
:book1 ns:price 42

Результат

Значение price для книги с title, соответствующим "SPARQL Tutorial", не отображается, потому как необязательный графовый шаблон не приводит к решению, которое бы содержало переменную "price".

WHERE
{
?x foaf:name ?name .
OPTIONAL { ?x foaf:mbox

Запрос

.
_:b foaf:name "Bob" .
_:b foaf:mbox .

Данные

Результат

соответствия мог вестись для нескольких альтернативных графовых шаблонов.
Альтернативы шаблонов

PREFIX dc10:
PREFIX dc11:
SELECT ?title
WHERE
{
{ ?book dc10:title ?title }
UNION
{ ?book dc11:title ?title }
}

Query Language Tutorial" .
_:a dc10:creator "Alice" .
_:b dc11:title

Результат

Данный запрос находит все названия (title) книг из исходных данных, где эти названия записаны с помощью свойств Dublin Core версии 1.0 или 1.1. Для того, чтобы определить, как именно была записана информация, запрос должен использовать различные переменные для двух альтернатив:

{
{ ?book dc10:title ?x }
UNION
{ ?book dc11:title

SPARQL

Этот запрос вернет результаты с переменной x, связанной с решениями из левой части от UNION, и y, связанной с решениями из правой части.

более одного шаблона триплета:
PREFIX dc10:
PREFIX dc11:
SELECT

ее предикаты, обозначающие как автора, так и название, будут взяты

решение является частичной функцией переменных от RDF-терминов.
Любые модификаторы последовательности

переменные
Модификатор уникальности (Distinct): гарантирует уникальность решений в последовательности
Модификатор сокращения (Reduced):

Модификаторы последовательности

BY расположены компараторы последовательности, состоящие из выражения и необязательного модификатора

ORDER BY ?name
ORDER BY
PREFIX :
PREFIX foaf:

?name ;
:empId ?emp
}
ORDER BY

?name }
@prefix foaf: .
_:x foaf:name "Alice" .

каждое решение, которое связывает одинаковые переменные и одинаковые RDF-термины в

}
DISTINCT

число решений превышает лимит, то число возвращаемых решений не превысит

PREFIX foaf: SELECT ?name
WHERE
{
?x foaf:name ?name
}
LIMIT 20

Равенство LIMIT 0 не возвратит никаких результатов. Значение LIMIT не может быть отрицательным.

нулю не возымеет никакого эффекта.
Использование LIMIT и OFFSET для выбора

PREFIX foaf:
SELECT ?name
WHERE
{
?x foaf:name ?name
}
ORDER BY ?name
LIMIT 5
OFFSET 10

используют решения исходя из соответствия шаблону для формирования результирующих наборов

результате получается RDF-граф, сформированный путем взятия каждого решения запроса из

PREFIX foaf:
PREFIX vcard:

CONSTRUCT { vcard:FN ?name } WHERE { ?x foaf:name ?name }

создает свойства vcard из информации FOAF:

@prefix vcard: . vcard:FN "Alice" .

.
Данные для предыдущего запроса:

запроса решение.
Никакая информация о возможных решениях запроса не возвращается,

PREFIX foaf:
ASK
{
?x foaf:name "Alice"
}

prefix foaf: .
_:a foaf:name "Alice" .
_:a foaf:homepage .
_:b foaf:name "Bob" .
_:b foaf:mbox .

yes

foaf:mbox mailto:alice@work.example.
}
С теми же данными этот

ресурсах. Описание определяется сервисом запросов.
Синтаксис DESCRIBE * является сокращением

к переменной запроса в результирующем наборе.
Это делает возможным описание

PREFIX foaf: DESCRIBE ?x
WHERE { ?x foaf:mbox }

Этот запрос возвратит информацию максимум об одном человеке.

для каждого будет объединение всех описаний RDF-графов.
PREFIX foaf: DESCRIBE

Может быть задано более одной переменной или IRI:

PREFIX foaf:
DESCRIBE ?x ?y
WHERE {?x foaf:knows ?y}

полезная информация о ресурсе, которой обладает сервис. Она может включать

Простой запрос об ID сотрудника

PREFIX ent: DESCRIBE ?x
WHERE { ?x ent:employeeId "1234" }

может возвратить описание работника и некоторые другие потенциально полезные детали:

.
@prefix rdf: . @prefix owl: http://www.w3.org/2002/07/owl#.
_:a

Описания ресурсов

URL'ы компаний, их названия, URL-ы основателей, их имена, описания портреты

dbp:
PREFIX dbpprop:

SELECT ?corporation ?founderName ?founderPicture ?founderBirth ?founderDescription

этот запрос на выполнение, можно увидеть большое количество дубликатов. Дублирование

dbp:
PREFIX dbpprop:

SELECT ?corporation ?founderName ?founderPicture ?founderBirth ?founderDescription

dbpedia-owl:abstract ?Cat
FILTER(langMatches(lang(?Cat), "RU"))
}

?subject rdfs: свойство ?x

На базе представленного SPARQL-запроса изучите различные свойства RDFS

Составьте SPARQL-запросы для изучения конструкций языка OWL Lite

http://dbpedia.org/sparql

спрашивает, кто в данных адресной книги имеет телефонный номер (229)

# filename: ex008.rq
PREFIX ab:
SELECT ?person
WHERE
{
?person ab:homeTel "(229)276-5135".
}

При запуске этого запроса к данным:

не очень хороший ответ.
Откорректируем запрос, для того, чтобы получить имя

и объект для данного субъекта".
Используя точку с запятой, построим

  Обеспечение читабельности результатов запроса

альбомов, произведенных Timbaland и исполнителей.
Результаты запроса фактически перечислили идентификаторы

с разными языковыми тегами, назначенными каждому значению,
например "en" для английского

Использование меток, предусмотренных DBpedia

альбомов только на английском языке:
Использование меток, предусмотренных DBpedia

удовлетворяющей шаблону с любым
значением в этой позиции.
Все эти значения

ab:craig.
Это означает поиск любых электронных адресов Крейга.
#  filename:  ex003.rq  
PREFIX

В наборе триплетов данных или триплетов запросов, точка после последнего не является обязательной. Тем не менее
ставить ее – хорошая привычка (потом проще добавлять новые шаблоны).

 ?craigEmail  
WHERE  
{  ab:craig  ab:email  ?craigEmail  .  }
В запросе

из троек данных?
Все, что соответствует (удовлетворяет) требованиям его триплета.

#  filename:  ex003.rq  
PREFIX  ab:  http://learningsparql.com/ns/addressbook#
SELECT  ?craigEmail  
WHERE  
{  ab:craig  ab:email  ?craigEmail  .  }

или языке запросов, имя переменной должно давать подсказку о назначении

Как этот запрос будет выполняться?
Существует SPARQL – процессор (или SPARQL – движок), который применяет запрос к информационному файлу и визуализирует результат работы.

виду одно и то же - программу, которая может
применить SPARQL

bat подкаталоге, а
пользователи с системами Linux - arq и sparql

Либо на Windows, либо на Linux, можно запустить ex003.rq запрос к данным
ex002.ttl с помощью следующей команды:

arq  -­ data  ex002.ttl  -­ query  ex003.rq

выбранной переменной в верхней строке и линиями вокруг значений каждой

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
|  craigEmail                                      |  
===========================  
|  "c.ellis@usairwaysgroup.com"   |  
|  "craigellis@yahoo.com"               |  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

субъекта и предиката в триплете запроса, вместо того чтобы использовать

#  filename:  ex006.rq
SELECT  ?craigEmail  
WHERE
{  
           
      
    ?craigEmail  .
}

использовать префиксы в запросе необязательно, но они могут сделать запрос

 
{  ab:craig  ab:email  ?craigEmail  .  }
#  filename:  ex006.rq
SELECT

данных для запроса как часть самого запроса.
Если опустить параметр

#  filename:  ex007.rq  
PREFIX  ab:  
SELECT  ?craigEmail  FROM    
WHERE  
{  ab:craig  ab:email  ?craigEmail  .  }

в качестве URI.

Но, поскольку это просто имя файла, а

в позиции объекта
триплета (третья позиция), но ее можно поместить в

 
{  ?person  ab:homeTel  "(229)  276‐5135"  .  }
При запуске этого

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
|  person              |  
==============  
|  ab:richard         |  
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

переменную.
Например, можно перечислить все, что имеется в адресной книге о

#  filename:  ex010.rq  
PREFIX  ab:  
SELECT  ?propertyName  ?propertyValue
 WHERE  
{  ab:cindy  ?propertyName  ?propertyValue  .  }

и ARQ показывает их в виде таблицы со столбцами для

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
|  propertyName  |    propertyValue                |  
===================================  
|  ab:email             |    "cindym@gmail.com"   |  
|  ab:homeTel       |    "(245)  646-­‐5488"           |  

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

в роли названий понятных для человеческого глаза, как например в

ресурсов, такие как ab:richard и имена свойств, такие как ab:homeTel,

Если пересмотреть данный пример, чтобы использовать реалистичные
идентификаторы ресурсов, чтобы сохранить имена и фамилии в качестве значений свойств и поставить значения данных в собственном пространстве имен отдельно от
http://learningsparql.com/ns/data#, получим следующий набор данных:

   .
d:i0432  ab:firstName   "Richard"  .  
d:i0432  ab:lastName    "Mutt"

так:
#  filename:  ex013.rq  
PREFIX  ab:  
SELECT  ?craigEmail  
WHERE
{

и нашел совпадение в {ab:i8301 ab:firstName "Craig"}.
Это будет связывать

Для запросов этого типа (ex013.rq, которые имеют более одного триплета), когда процессор находит одно совпадение он переходит к другим триплетам, чтобы найти другие совпадения, с учетом предыдущего.
Так в нашем случае выясняется, что две тройки в ex012.ttl имеющие в качестве субъекта d:i8301, а в качестве предиката ab:email возвратят два значения для переменной ?craigEmail:

                       |

 
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

графовым шаблоном. Граф в данном случае является техническим термином для

триплетах, чтобы найти связанные тройки в данных.
В более сложных

имени Крейг, причем необходимо найти адреса электронной почты именно Крейг

#  filename:  ex015.rq  
PREFIX  ab:  
SELECT  ?craigEmail  
WHERE
{
 ?person  ab:firstName  "Craig"  .  
 ?person  ab:lastName  "Ellis"  .  
 ?person  ab:email  ?craigEmail  .
}

номера телефона "(229) 276-5135".
Для определения имени звонившего используем запрос

#  filename:  ex008.rq  
PREFIX  ab:  
SELECT  ?person  
WHERE  
{  ?person  ab:homeTel  "(229)  276‐5135"  .  }

   .
d:i0432  ab:firstName   "Richard"  .  
d:i0432  ab:lastName    "Mutt"

имя и фамилию звонившего с этого номера телефона, необходимо сформировать

 
WHERE
{
 ?person  ab:homeTel  "(229)  276‐5135"  .  
 ?person  ab:firstName  ?first

ARQ вернет в этом случае то, что необходимо:
-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐- 
|   first            |   last               |  
======================  
|  "Richard"   |   "Mutt"         |  
-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-

Синди в данных ex012.ttl:
запросим все предикаты и объекты (хранимые

 
WHERE  
{
?person   a:firstName    "Cindy"  .  
?person   a:lastName     "Marshall"

Обратите внимание, что значения ab:firstName и ab:lastName из файла ex012.ttl
появляются в колонке PropertyValue. Другими словами, они получили связь с переменной
PropertyValue, также как ab:email и ab:homeTel:

               |  cindym@gmail.com           |
|  a:homeTel          |  "(245)  646-­‐5488"                |
|

неизвестно, какой субъект или предикат может ее включать?
Следующий запрос

 
WHERE
{  
?s  ?p  ?o  .
FILTER  (regex(?o,  "yahoo","i"))
}

Этот вызов функции regex() проверяет, имеет ли объект подстроку "yahoo" в любом месте.

Это общее соглашение SPARQL использовать имя переменной ?s для субъекта, ?p для
предиката, а ?o для объекта.

В этом запросе использована звездочка вместо перечень конкретных переменных в SELECT. Это сокращенный способ сказать "выбрать все переменные, использованные в этом
запросе."

|     |   ab:email  |   "craigellis@yahoo.com"  |  
-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­
Процессор запросов найдет

Крейга Эллиса также его домашний телефон. (Если просмотреть данные ex012.ttl,

# filename: ex023.rq???
PREFIX ab:
SELECT ?craigEmail ?homeTel
WHERE
{???
?person ab:firstName "Craig" .
?person ab:lastName "Ellis" .
?person ab:email ?craigEmail .
?person ab:homeTel ?homeTel .
}

 будет включать  заголовки  для  переменных,  но  данные  будут  
отсутствовать:
----------------------------------
|

Почему? Запрос спросил процессор SPARQL об адресе электронной почты и номере телефона Крэйга Эллис, т.е. поставил задачу найти ресурс, который удовлетворяет
всем четырем условиям, перечисленным в шаблоне графа.
Но такого ресурса не нашлось, поэтому процессор SPARQL не возвращает никаких данных.